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Einrichtung zum Betrieb hydraulischer Arbeitsmaschinen.
In vielen, mit hydraulischen Pressen arbeitenden Betrieben sind die sich bei jedem Arbeitsgang am Anfang und Ende einstellenden oder erforderlichen Spannungen wesentlich voneinander verschieden, wie beispielsweise in der Teigwarenfabrikation, wo Spannungsunterschiede von
50 und mehr Atmosphären vorkommen. Diese Unterschiede zwischen Anfangs-und Endspannung zeigen sich noch in höherem Grade bei Pressen, in denen filtriert wird, wie in Pulver-, Zelluloid-, Gummi-und Bleistiftfabriken. Hier steigert sich der Enddruck auf das Doppelte des anfänglichen ja noch höher und es wird sehr oft sogar ein Filterwechsel während der Pressoperation notwendig, um überhaupt den betreffenden Massebehälter entleeren zu können.
Ein weiteres hierher gehörendes Beispiel liefern die Ziehpressen, die einen Pressarbeitsgang mit einer Spannung'von 100 bis 150 Atm. beginnen, gegen das Ende des Arbeitsvorganges, der 20 bis 30 Sekunden dauert, aber eine Spannung bis gegen 450 Atm. erfordern. Auch zum Losreissen des Stempels nach vollendetem Arbeitsgang ist wieder Hochdruck erforderlich.
In allen diesen Fällen ist die Anwendung des gewöhnlichen Akkumulators mit Belastungsgewicht unwirtschaftlich, weil dieser für den auftretenden Höchstdruck bemessen werden muss und daher ganz bedeutenden Arbeitsverlust herbeiführen würde ; bei Ziehpressen würde überdies das Belastungsgewicht gefahrdrohende Geschwindigkeiten annehmen.
Andrerseits ist ein hydraulischer Akkumulator deshalb nicht zu entbehren, "" weil sonst das Arbeiten der Druckpumpe starke Stösse oder Druckschwankungen herbeiführen würde, unter denen Arbeit und Anlage leiden würde.
Gemäss der Erfindung ist es nun gelungen, solche hydraulische Arbeitsmaschinen, die mit sehr stark wechselndem Druck arbeiten müssen, mit Ausgleichsakkumulator gleichwohl wirtschaftlich zu betreiben. Zu diesem Zwecke wird in die von der Druckpumpe zu der Arbeitsmaschine führende Druckmittelleitung ein Akkumulator besonderer Art, nämlich ein solcher mit Druckluftbelastung, eingefügt, dessen Luftraum und eingeschlossene Luftmenge in ein geeignetes Verhältnis zum Arbeitszylinder gesetzt ist. Zweckmässig ist dieser Akkumulator mit Trennungskolben zwischen Druckmittelraum und Luftraum ausgestattet.
Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel möge den Erfindungsgegenstand näher veranschaulichen. Fig. i zeigt einen Aufriss, Fig. 2 einen Grundriss der neuen Anlage, Fig. 3 ein Arbeitsdiagramm des Akkumulators. Die Druckpumpe 1 liefert die Flüssigkeit in die Rohrleitung 2, die am Umlaufventil 3 und mittels Stutzen 4 am Akkumulator 5 angeschlossen ist ; Leitung 6 ist zweckmässig zur Pumpe zurückgeführt. Das Umlaufventil wird von einem über ihm angeordneten Elektromagnet, mit grossem Hub und starker Anzugskraft, zweckmässig einem sogenannten Bremsmagnet, gesteuert, der über die Instrumente eines Schaltbrettes mit dem Kontaktmanometer 8 verbunden ist.
Das Kontaktmanometer liegt an dem Druckflüssigkeitsraum des Akkumulators oder an der aus diesem Raum zur Arbeitsmaschine führenden Rohrleitung 9.
Der Zylinder 5 des Akkumulators ist mit einem Luft und Flüssigkeit trennenden, in einer zylindrischen Bohrung des Zylinders verschiebbaren Kolben 10 ausgestattet und durch Leitung 11 mit dem Luftbehälter 7'2 verbunden. Soll mit dem Akkumulator nicht bloss eine sich in gewissen
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in gewünschter Anzahl und Grösse abschliessbar aufzustellen.
Der Arbeitsvorgang Ist folgender : Vor Beginn der Arbeit ist der Zylinder 5 und der Luftbehälter 12 mit Luft zu füllen, die die nötige Anfangsspannung, bei Ziehpressen etwa 100 Atm., hat. Wird nun die Pumpe 1 in Bewegung gesetzt, so strömt die von ihr gelieferte Flüssigkeit bei geschlossenem Umiaufventi ! 3 unter den Kolben 10 des Zylinders ; und gelangt von hier durch Leitung 9 in die Presse.
Solange die Presse nicht einer höheren Flüssigkeitsspannung wie 100 Atm. bedarf, behält der Kolben 10 seine Tieflage bei, während die Presse die ganze von der Pumpe gelieferte Flüssigkeit aufnimmt. Bei der Abkühlung des von der Presse bearbeiteten Metalls wird aber immer mehr Druck nötig. Diesen Druck gibt der Akkumulator ganz selbsttätig und stosslos her, indem ein Teil der zugepumpten Flüssigkeit im Zylinder 5 bleibt und den Kolben 10 unter Kompression der im oberen Teil des Zylinders und der Luftflasche 12 eingeschlossenen Luft anhebt, bis er seinen höchsten Stand erreicht und damit die Spannung von z. B. 4. 50 Atm. erzeugt hat.
Zur Verhütung höherer Spannungen im Akkumulator als die vorgeschriebenen, wird dann gegebenenfalls die Pumpe wirkungslos gemacht und ebenso wieder in Tätigkeit gesetzt, sobald die Spannung unter ein bestimmtes Mass gesunken ist.
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Equipment for operating hydraulic machines.
In many companies that use hydraulic presses, the tensions that arise or are required for each operation at the beginning and the end are substantially different from one another, for example in pasta production, where tension differences of
50 and more atmospheres occur. These differences between initial and final voltage are even more evident in presses that use filtration, such as in powder, celluloid, rubber and pencil factories. Here the final pressure increases to twice the initial pressure and it is very often even necessary to change the filter during the pressing operation in order to be able to empty the relevant mass container at all.
Another example belonging here is provided by the drawing presses, which have a pressing operation with a tension of 100 to 150 atm. begin towards the end of the work process, which lasts 20 to 30 seconds, but a tension of up to 450 atm. require. High pressure is also required again to tear off the stamp after the operation has been completed.
In all of these cases, the use of the normal accumulator with loading weight is uneconomical, because it has to be dimensioned for the maximum pressure occurring and would therefore cause quite a significant loss of work; in the case of drawing presses, the loading weight would also assume dangerous speeds.
On the other hand, a hydraulic accumulator cannot be dispensed with, "" because otherwise the operation of the pressure pump would cause strong shocks or pressure fluctuations, which would affect the work and the system.
According to the invention, it has now been possible to operate such hydraulic working machines, which have to work with very strongly changing pressure, economically with a compensation accumulator. For this purpose, an accumulator of a special type, namely one with compressed air loading, is inserted into the pressure medium line leading from the pressure pump to the work machine, the air space and enclosed air volume being set in a suitable ratio to the working cylinder. This accumulator is expediently equipped with a separating piston between the pressure medium space and the air space.
The embodiment shown in the drawing should illustrate the subject of the invention in more detail. FIG. 1 shows an elevation, FIG. 2 shows a floor plan of the new system, FIG. 3 shows a working diagram of the accumulator. The pressure pump 1 delivers the liquid into the pipeline 2, which is connected to the circulation valve 3 and by means of a connector 4 to the accumulator 5; Line 6 is expediently returned to the pump. The circulation valve is controlled by an electromagnet arranged above it, with a large stroke and strong attraction force, suitably a so-called brake magnet, which is connected to the contact manometer 8 via the instruments on a control panel.
The contact manometer is located on the pressure fluid space of the accumulator or on the pipeline 9 leading from this space to the working machine.
The cylinder 5 of the accumulator is equipped with a piston 10 which separates air and liquid and is displaceable in a cylindrical bore of the cylinder, and is connected to the air tank 7'2 by a line 11. Shouldn't the accumulator be just one thing in certain
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Set up lockable in the desired number and size.
The work process is as follows: Before starting work, the cylinder 5 and the air reservoir 12 are to be filled with air that has the necessary initial tension, about 100 atm. For drawing presses. If the pump 1 is now set in motion, the liquid it delivers flows when the Umiaufventi is closed! 3 under the piston 10 of the cylinder; and passes from here through line 9 into the press.
As long as the press does not have a higher fluid tension such as 100 atm. If necessary, the piston 10 will remain in its low position while the press takes up all of the liquid supplied by the pump. As the metal processed by the press cools down, more and more pressure is required. The accumulator gives this pressure completely automatically and without shock, in that part of the pumped liquid remains in the cylinder 5 and lifts the piston 10 under compression of the air enclosed in the upper part of the cylinder and the air bottle 12 until it reaches its highest level and thus the Voltage of z. B. 4. 50 atm. generated.
In order to prevent higher voltages in the accumulator than the prescribed ones, the pump is then possibly made ineffective and also started up again as soon as the voltage has dropped below a certain level.
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